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东风17导弹拥有很高的精度是否已经成为反导系统的

归档日期:09-18       文本归类:导气箍      文章编辑:爱尚语录

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  通过实验,东风-17验证了其作战精度在10米以内的惊人效能。也有观点认为,我国终于研发出了美军反导体系的克星,甚至认为美军在韩国的“萨德”部署效果被完全抵消了,那么实际情况真是如此么?

  回答这个问题需要先从大气层的结构说起。地球表面的大气层分为三层,第一层是对流层,其高度在10千米以下,该层内大气厚度最为浓密,空气升力也最足,但气流不稳定。10~20千米为平流层,该层空气密度较对流层要小,但空气流动简单。20~100千米则为临近空间,该层空气密度极小。高超声速武器就属于临近空间武器,临近空间武器虽然处于空气密度极低的环境,但由于速度快,可以在单位时间内碰撞到更多的空气分子,让气流在下方产生一个激波面,从而将飞行器托起。飞行器被托起后,可通过抬高攻角或降低攻角实现桑格尔弹道(又称银鸟弹道)或钱学森弹道。

  桑格尔弹道是如同打水漂一样让飞行器在大气层内外进行跳跃性前进,这虽然理论可行,但实际难度过大,且必须让飞行器同时配装能在太空和大气层内外都操作使用的两套发动机系统,这对载荷有限的中程弹道导弹而言非常不合算。因而可以判断我国的东风-17采用的是钱学森弹道,即在火箭发动机关机后继续上升到最高点,而后一路俯冲向目标飞去。在这一过程中,除了末端俯冲阶段外,其余阶段飞行器必须飞行于20千米以上的临近空间,否则会因为空气阻力过大,让射程大大减少、材料耐热能力承受巨大考验。

  有了这个推论,就可以首先从弹道特性的角度来观察东风-17是否可以将美军的弹道导弹系统归零的问题了。将东风-17的发射过程分为三段,即助推段、滑翔段和末端冲刺段。在助推段,由于东风-17必须像常规导弹那样依靠火箭发动机点火、助推、发射,一定会发出典型的弹道导弹发射时的尾焰红外信号,而美国捕获该信号的装置就是美国目前部署于太空的弹道导弹防御系统的导弹预警分系统——国防支援卫星(DSP)和天基红外卫星(SBIRS)。

  DSP根据对红外信号的频谱分析以及对东风-21系列导弹试验发射数据库数据的分析,可以有效的实现早期预警,让美国弹道导弹防御系统做好防御准备,但该卫星的定位精度在仅在10千米以内,不能作为引导拦截信号。SBIRS卫星分为地球同步轨道(GEO)、高轨(HEO)和空间跟踪监视(STSS)三种,截止2017年已经发射9颗,其中GEO对导弹发射侦测精度较DSP高些,但仍然不能作为拦截引导之用。HEO主要针对极地轨道,STSS精度极高,能够实现对导弹的跟踪监视,目前只发射了两课验证卫星,覆盖范围还不够广,针对东风-17这种可变轨导弹而言无能为力。

  也就是说美军目前弹道导弹预警体系中的卫星还不能对东风-17的助推发射段形成精确的跟踪,而只能预警,这些预警信号可以被传递到美国夏延山本部,而后分发给其他的雷达预警系统进行进一步跟踪探测。

  助推段结束后,东风-17继续上升,在最高点转入下降,直到进入大气层,在这段时间内,美国部署于日本和韩国的反导预警雷达、监视雷达将接替卫星预警系统任务。这些雷达将能发现东风-17,并对其实施精确跟踪,但接下来,东风-17进入大气层后的滑翔阶段由于飞行高度低,这些雷达的发现距离就会变短。

  根据雷达探测方程计算,在东风-17飞行于20~60千米高度范围时,地面雷达对其发现预警、跟踪最大距离582~1000千米之间,对比一般导弹预警、跟踪雷达侦测范围达到2000千米(如“萨德”的AN/TPY-2)而言,缩减了一半以上。以5~9马赫的速度区间计算,这将使得美军组织导弹防御的难度增加很多,基本被压缩在190~593秒之间。考虑到东风-17具有横向机动性,可以绕开反导雷达的主要探测范围,因而这一时间还会被进一步压缩。

  那么这是否就说明,面对东风-17美军线分钟的抗击准备时间呢?也未必,这是因为虽然进入滑翔段后雷达确实看不到582~1000千米以外的东风-17,但由于在飞行过程中必须与空气剧烈摩擦,弹头温度高达上千度,局部温度超过2000度。在这样的情况下,自身就是一个巨大的红外信号源,在DPS和SBIRS卫星面前是无法遁形的,这两种卫星虽然不能引导导弹对其直接抗击,却可以提供一个东风-17飞行的粗略轨迹给美国国家弹道导弹防御系统的指挥中心。

  该指挥中心则可以根据这个粗略轨迹命令相应的导弹探测和拦截分队在某一方向做好抗击准备,这样就可以大大延长拦截准备时间,提高拦截成功率。此外,按照美国媒体估计,我国的东风-17导弹服役时间为2020年前后,美国的SBIRS卫星体系大概在2022年前后部署完毕。届时,东风-17将会出现最为强劲的对手,不采用一些额外的突防措施,可能就会失效。

  那么东风-17和常规弹道导弹相比真正的优势在哪里呢?就在弹道特征上,一般弹道导弹防御系统,如美国在抗击中程弹道导弹时会选择使用“宙斯盾”、“萨德”、“爱国者”三层防御机制。其中“爱国者”和“萨德”负责末端防御,“宙斯盾”防御中段防御。“宙斯盾”,一般部署在对方中程弹道导弹的主要来袭路线上,而传统的弹道导弹一个巨大的劣势就是突防轨迹基本是固定的。

  只要发射地点确定,弹道基本上就可以确定,例如我国欲对美国本土突袭,导弹必然经过日本海。这样,美军在必经之路上密布各种传感器和拦截武器就能形成一道巨大的导弹屏障,造成地区战略失衡。而在东风-17这种滑翔导弹出现后,由于具有横向机动性,可以绕行大约500千米。此外,由于飞行器可以在临近空间飞行且适当调整高度,因而可以在发射前规划弹道时专门挑选抗击盲区飞行,这样就基本能够避开“宙斯盾”和“萨德”的拦截高度,直奔“爱国者”,大大增加突防成功率。

  最后需要说明的是东风-17的精度达到10米以下这个惊人的数据超过了大多数弹道导弹精度极限,单凭卫星定位和惯导的联合定位方式尚不足以达到这种程度,很可能是该导弹再入飞行器上配装有景象匹配雷达装置,三种传感器联合定位优势在于提高精度,但劣势则是飞行器在末端时必须要有一个比较平稳的时间和姿态以确保雷达能积累足够的回波数量测绘地面目标。考虑到5马赫以上飞行的物体都会出现“黑障”效应,速度越快,黑障现象越严重,因而可能东风-17的最终末端速度更靠近5马赫而非靠近9马赫,由于弹头在接近目标过程中始终处于无动力减速状态,因而末端速度一定是最低的。笔者认为,东风-17末端速度5~6马赫左右最可能。

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